Материалтану

Бұл топтағы қорытпалардың құрамында легірлеуші элементтер α –ерітіндісінде толық ерігенімен одан аспайды, демек тепе-теңдіктегі күйдегі қорытпалардың құрылымы α-қатты ерітіндісі мен аралық екінші фазалардың кірмелерінен тұрады. Мұндай құрылымның негізі созылмалы α-қатты ерітіндісі болғандықтан қорытпаның деформациялану қабілеті сақталады және термиялық өңдеу арқылы беріктігін тиімді көтеруге мүмкіндік туады.

Алюминий негізді қорытпаларды термиялық өңдеу – шынықтыру және ескіртуден тұрады. Термиялық өңдеу арқылы беріктігі нығайтылатын өндірістік деформацияланатын қорытпаға Al-Cu-Mg жүйедегі, құрамында 4...5% Cu тұратын дуралюмин жатады. Сонымен қатар коррозияға төзімділігін көтеру мақсатымен оның құрамына марганец енгізіледі. 10.1-кестеде қолданысы көп тараған дуралюминдердің құрамы мен қасиеті берілген. Б Қосымшада (әдістемелік нұсқаудың соңғы беттері) осы топқа қатысты аса берік (В95, ВАД23), соғылымды (АК8) және ыстыққа төзімді (АК4) қорытпалары бойынша мәлімет толығымен ұсынылған. Бұл топтағы алюминий негізді қорытпалардың ерекшелігіне әуе техникасында, көліктік машина жасауда және аспаптар жасау саласында кеңінен қолданысқа жол ашқан олардың меншікті беріктігінің (беріктігінің қорытпаның меншікті тығыздығына қатынасы, σ/γ) биіктігі жатады.
Силуминдер.

Алюминий мен кремнийдің қорытпасы силумин деп аталады. Машина жасауда көп қолданылатын қорытпаның бірі. Алюминий негізді құймалық қорытпалардың химиялық құрамы да құрылымы да әртүрлі. Құймалық қасиеті (сұйықтай аққыштығы, құймалардың тығыздығы) жоғары қорытпалардың құрамы эвтектикаға жақын болу керек. Осындай қорытпалардың қатарына силумин кіреді (10.2-сурет). Өндірістік қорытпалардың құрамы 10.....13% Si тұрады. Si кристалдарының әсерінен эвтектика (α+ Si) ірілеген ине тәрізді құрылымнан және эвтектикадан басқа кремнийдің басым түрдегі алғашқы кристалдарынан тұрады. Мұндай қорытпалардың созылымдық (пластикалық) қасиеттері төмен келеді. Сол себепті силуминдерге модификаттау (ерітіндіге натрий тұздары енгізіледі) қолданылады.

Модификатталған қорытпаның эвтектикалық өзгеру температурасы төмендейді де (10.2-суретте үзікті сызық) қорытпа эвтектикаға дейінгі құрылымға ие болады. Кремнийдің басым түрдегі қатты және морт кристалдарының орнына құрылымында тілімшекті α-ерітіндісі (таза Al-ге жуық) пайда болады, ал эвтектиканың бөлшектілігі артады. Соның салдарынан қорытпаның беріктігі, созылымдылығы 3 есеге дейін көтеріледі.

Модификатор эвтектикадағы кремнийдің мөлшерін 14%-ға дейін көтереді, ірі тілікшелі құрылымын ұсақтап, механикалық қасиетін арттырады.

10.2- сурет. Алюминий- кремний (Al –Si) қорытпасының кристалдануына натриймен модификаттаудың (үзікті сызық) әсері көрсетілген схема.

Алюминий негізді құйма қорытпаларын шынықтыру және ескірту арқылы термиялық өңдеу арқылы беріктігін көтеруге болады, бірақ көрсеткіші дуралюминдей көтерілмейді, бірталай төмен болады. Силуминдердің құрамы мен механикалық қасиеттері 10.2-кестеде берілген.
10.2- кесте. Құймалық қорытпалар (силуминдер)

Қорытпа	Құрамы, %					Термиялық өңдеу	Механикалық қасиеттері
	Mg	Si	Mn	Cu	Басқа элемент-р		σв,МПа	σ0,2,МПа	δ,%
Al- Si (силуминдер)
АЛ2 АЛ4 АЛ8	- 0,17-0,3 9,5- 11,5	10-13 8- 10,5 -	– 0,25 -	– -	– ≤0,15Ті ≤0,1Ве ≤0,15Ті ≤0,1Ве	Т2 Т6 Т5	180 180 260 300 350	90 140 200 140 160	5 2 4 5 10

Мыстың ерекше қасиетіне электр өткізгіштігінің жоғарылығы жатады, сондықтан техникалық мысты электртогін өткізгіш сымдар ретінде кеңінен пайдаланады. Конструкциялық және арнаулы материалдар ретінде мыстың қорытпалары – жез және қола кеңінен қолданыс тапқан.